Диафрагменные (мембранные) насосы

Изменение объема жидкости в рабочей камере насоса можно осуществить с помощью гибкой мембраны. При воздействии на мембрану с помощью сил давления или механическим путем, изгибая ее вверх и вниз, находящаяся под мембраной жидкость может заполнять или вытеснять объем в ее рабочей камере.

На рис. 6.14 показана схема ручного мембранного насоса. Под воздействием усилия на рычаг насоса поршнем создается давление в верхней камере. При избыточном давлении поршень двигается вниз, мембрана опускается и вытесняет жидкость из рабочей нижней камеры. В результате перемещения поршня вверх в верхней камере насоса давление установится меньше атмосферного,

Схема диафрагменного насоса

Рис. 6.14. Схема диафрагменного насоса:

1 — корпус; 2 — поршень; 3 — упругая мембрана; 4, 5 — всасывающие и напорные

клапаны; 6— ручка рычага

мембрана поднимется и клапан на входе в трубу откроется, а клапан на выходе закроется, и камера заполнится. При работе насоса циклы вытеснения и наполнения повторяются. Тип такого насоса может иметь как ручной привод, так и механический.

Мембраны изготавливаются из специальных резин или полимерных материалов. В верхней части камеры могут находиться минеральные масла. Преимущество такого типа насоса по сравнению с поршневым в том, что при перекачке жидкости со взвешенными и твердыми частицами агрессивных жидкостей, например, кислот, не происходит контакт с поршнем.

Роторные насосы

Роторные насосы являются насосами, работающим по принципу вытеснения при вращательном или вращательно-поступательном движении рабочих органов.

Шестеренные и кулачковые насосы

Основными рабочими органами шестеренных насосов являются одинакового типа шестерни внешнего или внутреннего зацепления. Наиболее распространенными являются насосы с внешним (наружным) зацеплением. Шестерни помещаются в общую камеру и между поверхностью камеры и шестернями по периметру имеются малые зазоры. Для насоса из двух шестерен одна из них является ведущей, вал которой соединяется с валом двигателя, другая шестерня — ведомая. В корпусе насоса имеются полости, соединяющиеся с напорным и всасывающим отверстиями (рис. 6.15). В результате вращения шестерен жидкость поступает из всасывающей полости во впадины между зубьями и поверхностью камеры и перемещается в напорную полость и вытесняется зубьями через отверстие в трубопровод.

При зацеплении зубьев в жидкости, находящейся между зубьями, резко повышается давление, для снижения этого давления устраиваются разгрузочные канавки. Профиль зубьев шестерен в современных насосах, как правило, эвольвентный. Объем впадин шестерен несколько больше объема зубьев шестерни. Рабочий объем вытесненной жидкости можно приблизительно определить по следующей зависимости:

где т — модуль зацепления; d — диаметр окружности шестерни; b — длина зуба шестерни.

d

Модуль зацепления т -(г — число зубьев шестерни).

2

Теоретическая и действительная подача насоса с запасом на неравенство объемов впадин и объемов зубьев

где п — частота вращения ведущей шестерни; г|0 — объемный КПД.

Схема шестеренного насоса

Рис. 6.15. Схема шестеренного насоса:

/ — ведущая шестерня; 2 — ведомая шестерня; 3 — корпус насоса; 4 — разгрузочные канавки

Объемный КПД насосов ц0 = 0,7 ч- 0,9.

КПД ц0 характеризует переток жидкости через имеющиеся зазоры из напорной полости во всасывающую. Зазоры в насосе следующие: зазор между корпусом и головкой зуба, торцевые зазоры и при контакте зубьев (см. рис. 6.15).

Шестеренные насосы обладают реверсивностью, т. е. при изменении направления вращения происходит изменение направления потока жидкости, т. е. входная линия трубопровода станет выходной и наоборот.

Подача насосов Q = 0,25 + 30 м3/с, давление р = 0,5 ч- 20 МПа, Л = 0,6 ч- 0,85.

Насосы применяются в качестве гидромоторов. Для этого в него подается жидкость, обладающая потенциальной энергией, т. е. за счет давления и подачи жидкости создается момент М с частотой вращения п. Для повышения давления жидкости или расхода применяются многоступенчатые шестеренные насосы. На рис. 6.16 показана конструкция с тремя шестернями. Ведомые шестерни располагаются вокруг центральной ведущей шестерни.

Шестеренные насосы широко применяются в гидроприводах при перекачке вязких жидкостей, например, в пищевой промышленности, при транспортировании разных вязких смесей.

Насос с тремя шестернями

Рис. 6.16. Насос с тремя шестернями

Схема кулачкового насоса

Рис. 6.17. Схема кулачкового насоса

Преимущества шестеренных насосов заключаются в простой конструкции, ее компактности и достаточно высоком КПД.

Для перекачки вязких жидкостей используются кулачковые насосы, работающие по принципу шестеренных. Преимуществом их перед шестеренными является то, что силовые нагрузки на ротор существенно меньше. Однако они обладают худшей неравномерностью подачи жидкости в трубопровод.

На рис. 6.17 изображена схема кулачкового насоса с трехзубчатым ротором. Подача насоса зависит от объема камеры, заключенной в пространстве роторов.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >